Een kleine, vrij drijvende robot heeft onverwacht waardevolle gegevens teruggebracht uit het ijskoude water van Antarctica, inclusief unieke metingen onder dikke ijsplateaus. Het instrument, een Argo‑float ingezet door CSIRO, werd oorspronkelijk losgelaten nabij Totten Glacier in Oost-Antarctica en belandde door sterke getijden ver naar het zuiden, waar het onder de Denman‑ijsplaat verdween. Na een onzeker verloop dook de boei later opnieuw op en leverde daarmee gegevens uit gebieden die nog nooit direct waren gemeten.
Het avontuur van de Argo‑boei
De Argo‑float is ontworpen als een autonome meetinstrument dat temperatuur- en zoutgehalteprofielen van de oceaan verzamelt. Nadat het in 2020 werd uitgezet bij Totten Glacier, bracht onverwachte stroming de boei in onbekende wateren, waarna het instrument onder de Denman‑ijsplaat terechtkwam en daar tijdelijk verloren leek. Onderzoekers vreesden het ergste, maar ongeveer negen maanden later dook de boei weer op en begon het een serie metingen die unieke inzichten opleverden in het gedrag van ijsplaten en aangrenzende oceaanlagen.
Tijdens de periode waarin de boei onder het ijs lag, registreerde het systeem gedurende acht maanden regelmatig gegevens en maakte het elke vijf dagen een profiel van temperatuur en saliniteit, van de zeebodem tot aan de onderzijde van de ijsplaat. Over een totale periode van 2,5 jaar leverde de Argo in totaal 195 profielmetingen af, waarvan veel afkomstig uit voorheen onontgonnen regio's van Oost-Antarctica.
Wat de gegevens onthullen
Ice shelves (ijsplaten) vormen een belangrijke barrière die het landijs vertraagt voordat het de oceaan bereikt. Warmer oceaanwater rond de basis van zulke platen kan langzaam het onderste deel aantasten, met als gevolg verzwakking, verhoogde afkalving en uiteindelijk een bijdrage aan stijgende zeespiegel. De metingen van de Argo‑float bieden nu directe observaties van de temperatuur- en zoutverdeling onder de Denman- en Shackleton‑ijsplaten, iets wat voorheen nauwelijks mogelijk was.
Door de verzamelde profielen konden wetenschappers aanwijzingen vinden dat de Denman‑gletsjer al tekenen van smelten vertoont als gevolg van warme watermassa’s aan de basis. Tegelijkertijd toonden de gegevens aan dat de noordelijk gelegen Shackleton‑ijsplaat nog niet in contact was met die warmere wateren, al was er een fragiel thermisch systeem zichtbaar dat momenteel bijdraagt aan het vasthouden van het ijs.
Belangrijke uitkomsten van de metingen:
- Directe temperatuur- en saliniteitsprofielen onder ijsplaten in Oost-Antarctica.
- 195 afzonderlijke profielen verzameld over 2,5 jaar.
- Metingen elke vijf dagen tijdens een kernperiode van acht maanden.
- Bevestiging van smelttend gedrag bij Denman Glacier; Shackleton nog niet blootgesteld aan warm water.
De beperkte GPS-functionaliteit van de boei tijdens submersie maakte locatiebepaling uitdagend. Onderzoekers losten dit op door te letten op momenten waarop de boei tegen de ijsbasis 'botste'. Iedere aanraking leverde een meting van de diepte van de ijsplaatbasis (ook wel ice draft genoemd). Door die observaties te vergelijken met satellietmetingen van ice draft konden wetenschappers de vermoedelijke route van het instrument onder het ijs reconstrueren.
Steve Rintoul, studieleider en CSIRO‑oceanograaf, licht toe: "Elke keer dat de boei tegen het ijs stootte, gaf het een meting van de diepte van de ijsplaatbasis. We konden die metingen vergelijken met satellietgegevens om zo het pad van de boei onder het ijs te reconstrueren."
Enkele collega‑wetenschappers vingen de bijzondere aard van het voorval op: Delphine Lannuzel, oceanograaf aan de University of Tasmania, noemde het een opmerkelijk voorbeeld van een klein instrument dat grote wetenschappelijke waarde oplevert: "Against the enormity of such a wild region, this is an amazing story of the little float that could."
Gevolgen voor klimaatonderzoek en modellen
Hoewel autonome Argo‑boeien niet direct door dikke ijslagen heen kunnen dringen, bieden hun metingen een nieuwe bron van observaties die eerder ontbraken. Deze data zijn essentieel om oceanografische processen rondom ijsplaten beter te begrijpen, en kunnen nu worden gebruikt om numerieke modellen van oceaan‑ijsinteracties te verbeteren.
Betere modelrepresentaties verminderen onzekerheden in voorspellingen van toekomstige zeespiegelstijging en geven onderzoekers duidelijkere aanwijzingen over welke gebieden het meest kwetsbaar zijn voor opwarming van onderaf. Op basis van de onverwachte successen met deze Argo‑float onderzoeken wetenschappers de mogelijkheid om meerdere soortgelijke instrumenten in moeilijk bereikbare gebieden te plaatsen om het meetnetwerk uit te breiden.
| Aspect | Waarde |
|---|---|
| Inzetlocatie | Bij Totten Glacier, Oost-Antarctica |
| Jaar van inzet | 2020 |
| Totaal aantal profielen | 195 profielen over 2,5 jaar |
| Meetfrequentie tijdens submersie | Elke vijf dagen |
| Belangrijkste ijsplaten | Denman en Shackleton |
De onverwachte reis van deze Argo‑float illustreert hoe autonome technologieën, zelfs wanneer ze afwijken van hun geplande traject, waardevolle onvoorziene kansen kunnen bieden. De nieuwe gegevens vullen hiaten in het begrip van onderijsprocessen en tonen aan dat gerichte inzet van dergelijke instrumenten kan helpen bij het identificeren van regio's waar verzachting van ijsplaten en uiteindelijk bijdragе aan mondiale zeespiegelstijging het meest waarschijnlijk is.
Onderzoekers benadrukken dat er nog veel onbekend is over de dynamiek binnen en onder ijsplaten. Verdere instrumentatie en aanvullende veldwerkcampagnes zullen nodig zijn om het volledige plaatje te krijgen. Toch markeert deze vondst een belangrijke stap vooruit: een klein, autonoom instrument leverde een grote bijdrage aan het inzicht in de kwetsbaarheid van Antarctische ijsplaten in een veranderend klimaat.
